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1、2023肝窦内皮细胞在非酒精性脂肪性肝病中的研究进展(完整版)摘要非酒精性脂肪肝性肝病(NAFLD)在世界范围内广泛流行，是非常严重的公共卫生问题，目前尚无有效的药物治疗措施。肝窦内皮细胞(LSECs)是肝脏中占比最大的非实质细胞，但目前LSECs在NAFLD中发挥的作用尚不明确。现就近年LSECs在NAFLD中相关研究进展进行综述，以期为后续的研究提供一定的参考。肝脏由实质细胞肝细胞与众多非实质细胞(non-parenchymalcellzNPC)构成。肝窦内皮细胞(liversinusoidalendothelialcellszLSECs)是肝脏NPC中丰度最高的细胞，占NPC总数的70%
2、以上1。LSECs是高度特化的内皮细胞，构成肝血窦的主体。LSECS在维持肝脏稳态中起着重要作用，包括调节血管张力、维持肝星状细胞(hepaticstellatecellzHSC)静息状态、参与炎症反应及血栓形成、调控免疫反应等2-3。非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholicfattyliverdisease,NAFLD)是指除酒精和其他明确的损肝因素外所致的肝细胞内脂肪过度沉积的一类临床病理综合征4。NAFLD的特征是肝脏炎症、脂肪变性、肝细胞损伤和纤维化，其疾病谱包括单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪肝炎(non-alcoholicSteatohepatitis,NASH)、NASH相关肝纤
3、维化/肝硬化及肝癌等5。NAFLD严重危害人类的健康，是亟待解决的公共卫生问题，但仍缺乏有效的药物治疗措施。目前认为LSECS在肝纤维化、门静脉高压、肝脏再生的过程中发挥了非常重要的作用6,但LSECs在NAFLD中扮演的角色至今仍未明确。近年的研究发现，LSECs以多种方式参与了NAFLD的发生和发展,并有希望成为潜在的治疗靶点。因此本文就LSEC在NAFLD中的最新研究进展进行综述，以期为后续的相关研究提供一定参考。一、LSECS在正常肝脏中的作用肝血窦与肝细胞间存在Disse间隙，此处存在一定数量的HSC以及定植于肝脏的巨噬细胞即Kupffer细胞。目前认为LSECs的主要生理功能包括调
4、节血管张力、调节免疫反应、参与凝血以及维持HSC静息等8。在正常情况下，LSECs表面富含直径为100150nm的窗孔。LSECs可以通过改变窗孔直径和数量调节肝血窦内外的物质交换与信息交流9。此外，LSECs缺乏完整的基底膜，因此肝细胞可以直接从血液中获得氧气及营养、进行细胞间的信号交流10。这时正常的LSECS被称为分化型LSECs,高度表达其特异的窗孔化及缺少基底膜两大表型。当LSECS受损时（如暴露于缺氧、毒物、机械剪切力、病毒等），LSECs的窗孔数目及直径显著下降，基底膜开始出现，内皮功能受损，肝细胞与血液之间的物质交换及信息交流明显异常，这一过程称之为LSEC毛细血管化，而此时的
5、LSECs也被称为去分化LSECs11oLSECs的毛细血管化被认为在很多疾病病理进程中发挥了重要作用。由于LSECs富含窗孔及缺少基底膜的特性,也决定了LSECs的许多生物学特性。LSECs可以分泌如一氧化氮等血管活性因子调节血管张力，维持肝脏的刚性强度及血流动力学的变化12。LSECs因其特殊的窗孔结构，可以作为“筛板”过滤很多到达肝脏的抗原,因此LSECs也是非常重要的抗原提呈细胞13。此外，LSECs在识别抗原后或者受到损伤时可以分泌多种细胞因子，调控机体的炎症反应14。与此同时，作为凝血反应的主要调节细胞，LSECs通过多种信号通路调控凝血信号，产生促凝剂和抗凝血因子,招募中性粒细胞
6、以及与血小板相互反应,使止凝血维持动态平衡15。除此之外,当高度分化的LSECs存在时可以维持HSC的静息态，抑制细胞外基质的合成，延缓肝纤维化的进展16。二、LSECs通过调控炎症反应参与了NAFLD的进展LSECs在NAFLD进程中表现出直接的抗炎作用。Kus等17的研究结果显示与早期NAFLD相比，晚期NAFLD小鼠中LSECs表现出显著的促炎表型内皮活化基因细胞间黏附分子-1(intercellularcelladhesionmolecule-1zICAM-1e-选择素和血小板内皮细胞黏附分子(PlateIetendothelialcelladhesionmolecule-1,PECA
7、M-1)显著上升l炎症因子环加氧酶(cyclo-oxygenase,COX)-2,白细胞介素(interleukin,IL)-6,还原型辅酶I氧化酶-2(reducedcoenzymeIIoxidase2,NOX-21前列环素(prostaglandin,PG)E2表达明显增加但与此同时，抗炎因子单核细胞趋化蛋白-1诱导蛋白1(monocytechemoattractantprotein-1inducibleprotein-1,MCPIP1PGI2xPGD2也明显增加。这表明LSECs在NAFLD进程中有很强的抗炎作用。McMahan等口8通过微列阵筛选了NAFLD小鼠原代LSECs及LSEC
8、s细胞系TSEC经游离脂肪酸刺激后激活的相关通路，结果显示脂肪酸导致原代LSECs和LSEC细胞系中炎症趋化因子配体(CCL)2又称人巨噬细胞趋化蛋白-1(monocytechemoattractantprotein-1,MCP-1)、趋化因子(C-X-C基序)配体(C-X-CmotifchemokineligandzCXCL)10和CXCLl6的表达降低。趋化因子表达下降可以抑制单核细胞在肝脏的浸润。这表明在NAFLD的进程中LSECs可以直接参与抗炎作用。此外，LSECs还可以介导与炎细胞的相互作用影响肝脏炎症。Guo等19的研究显示，脂毒性的肝细胞可以分泌富含Imegrin1的外泌体作用
9、于单核细胞，加强其对LSECs的黏附，促进单核细胞归巢，促进肝脏的炎症反应。Furuta等20的研究显示血管细胞黏附因子-I(VaSCUlarcelladhesionmolecule-1zVCAM-1)基因是介导LSECS与炎细胞黏附的关键基因。在高脂环境下，LSECs中VCAM-1-MLK3轴出现明显异常，炎细胞浸润明显增加。针对LSECs特异的VCAM-1基因敲除可以明显缓解NASH的进展。三、LSECs通过调控内皮功能及毛细血管化参与NAFLD的进展LSECs毛细血管化可能是NAFLD病程进展的重要表征之一。Miyao等21的研究显示在NAFLD进展中，LSECs毛细血管化在单纯性脂肪肝
10、阶段就已经出现,并先于Kupffer细胞和HSC的活化与增殖。表明LSECs的损伤与修复可能在NAFLD病程的进展互为因果。Fang等22的研究显示在蛋氨酸胆碱缺乏(methioninecholinedeficientzMCD)饮食构建NAFLD小鼠模型中，LSECs包括内皮功能、血管收缩等多种功能严重受损伴随着Notch信号通路的激活。Notch信号通路异常在NAFLD的LSECs介导的脂质代谢中发挥着重要的作用。Herrnberger等23的研究显示PLAVP基因是调控LSECs窗孔化的重要基因。表明LSECs窗孔化在调节肝脏脂质代谢方面同样发挥了重要的作用。四、LSECS特异性的基因可能
11、成为NAFLD治疗的靶点Matsumoto等24的研究显示，还原型辅酶II的异构酶N0X1基因在LSECs上特异性表达，在NAFLD小鼠及NASH患者肝脏中的表达明显降低。在高脂饮食喂养的N0X1-K0小鼠模型中，小鼠原代LSECs对一氧化氮的利用能力显著下降，大量氧自由基产生，细胞内皮功能受损，肝脏炎症反应增强，促进了NAFLD的进展。VerhUISt等25构建了NASH肝纤维化小鼠模型,通过单细胞测序的方法,研究结果显示在NASH肝纤维化进程中多种新的LSECS特征基因的变化。他们发现脂肪酸结合蛋白(fattyacid-bindingproteinzFABP)4、FABP5、血管性血友病因
12、子(vonWillebrandFactor,vWF取其A域蛋白1(Vwal)4个基因的表达可以有效地区分NAFLD不同阶段LSECs的损伤情况，对这4个基因的干预可能会成为治疗NASH肝纤维化的重要靶点。LSECs中RUNX1基因介导的内皮功能恢复可以延缓NAFLD的进展。Tripathi等26的研究显示与对照MCD小鼠相比,RUNX1敲减MCD小鼠LSECs中ICAMl和VCAM1表达下调，内皮功能明显恢复。小鼠肝脏中浸润的T细胞和髓系细胞显著减少，肝功能一定程度恢复。LSECs特异的FcyRIIb基因与NAFLD病理进程负相关。FCYRlIb基因是一个清道夫受体基因，肝脏中主要在LSECs
13、中表达。Ishikawa等27的研究显示NAFLD患者肝脏中FcyRIIb表达水平与血清血脂、4型胶原和透明质酸水平呈显著负相关,这表明FcyRIIb参与了肝脂质代谢紊乱、纤维化和炎症反应。所以针对LSECs中FcyRIIb基因的干预可能成为一个有潜力的NAFLD治疗方向。五、LSECs可能成为药物治疗NAFLD的潜在靶点LSECs是他汀类药物治疗NASH相关肝纤维化及门静脉高压的重要靶点。在NASH相关肝纤维化的进展中，LSECs毛细血管化导致肝血窦压力升高是促进肝纤维化及门静脉高压的重要原因。Bravo等28的研究显示，与对照组相比，NAFLD大鼠毛细血管化的LSECs数量显著上升，HSC
14、活化明显增多。使用他汀类的药物可以显著降低NASH大鼠的门静脉压力,使毛细血管化的LSECs明显去分化，窗孔直径及数量显著升高。静息态HSC的比例明显升高，NASH相关肝纤维化的病理表现明显被逆转。LSECs是CU06-1004治疗NAFLD脂肪变性及炎症反应的重要靶点。CUO6-1004可以作用于人血管内皮细胞(humanvesicularendothelialcells,HUVECs)改善其内皮功能障碍,增强内皮屏障功能。Bae等29的研究显示，在胆碱缺乏饮食诱导的NAFLD小鼠模型中，CU06-1004也可显著缓解脂肪肝小鼠LSECs的毛细血管化，并且降低小鼠肝脏内脂肪变性、炎症反应及纤
15、维化程度。提示CUO6-1004介导的LSECS毛细血管化修复对NAFLD具有一定的治疗潜力。LSECs是他汀类药物及内皮素受体类药物联合治疗NAFLD血流动力学异常的重要靶点。Bravo等30的研究显示，阿托伐他汀(atorvastatin)和安布里森坦(ambrisentan,一种内皮素受体阻滞剂)联合使用可以明显降低NAFLD小鼠的门静脉压力,使肝脏血流动力学恢复正常，并显著逆转NASH大鼠的组织病理改变。阿托伐他汀逆转了LSECs的毛细血管化，从而改善了内皮功能，而安布里斯坦则可以通过阻断内皮素1反应来阻止HSC的收缩反应，并且使静息态的HSC比例明显增多。此外，安布里森坦还可以增加L
16、SECs中一氧化氮合酶（即eNOS）的磷酸化水平，促进内皮舒张。二药的联合应用较单药降低NAFLD小鼠的门静脉压力较单药有着更加明显的效果。中药无患子（Sapindusmukorossigaertn）提取物可以作用于LSECs,缓解NAFLD的进展。Peng等31的研究结果表明中药无患子的提取物可以缓解NAFLD大鼠血液中天冬氨酸转氨酶、总胆固醇、甘油三酯、Y-谷氨酰转移酶及碱性磷酸酶水平。治疗组LSECs的窗孔数量及直径均显著增加，LSECs功能显著恢复。这些结果表明LSECs可能是中药无患子治疗NAFLD的潜在靶点之一,也为后续其他复合药物治疗NAFLD的靶点研究提供了一定的参考。自噬抑制
17、剂氯瞟可以作用于LSECs促进NASH相关纤维化的进展。Hammoutene等32的研究显示NASH患者LSECs的自噬被明显抑制，使用自噬抑制剂氯嗤可以显著上调LSECs中CCL2、CcL5、IL-6和VCAM-1等炎症因子的表达，内皮间质转化进程明显增强（-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子-3、工型胶原Od表达上升），凋亡明显增加。六、总结与展望NAFLD影响全世界约25%的人口，正在成为终末期肝病最主要的原因之-O我国NAFLD的患病率亦持续上升，多项研究表明我国NALFD的患病率约为15%30%330在NAFLD的早期进行积极的治疗干预尤为重要，但是遗憾的是目前针对NAFLD尤其是NASH
18、阶段仍没有较为理想的药物治疗措施。一般认为NAFLD的主要病理特征是肝细胞的脂质沉积。此过程中伴随着HSC的活化与增殖,炎细胞的浸润。细胞外基质沉积在Disee间隙，胶原纤维在汇管区形成纤维分割，严重时形成假小叶，影响肝细胞正常的物质代谢。肝细胞因此失去正常生理功能，大量凋亡。既往的研究显示NAFLD中主要是肝细胞、HSC.Kupffer细胞参与了病理进程。但是近些年来LSECs在NAFLD中的作用逐渐被学者们所关注。目前LSECs在NAFLD中的研究主要集中于其抗炎表型、血管功能以及特异性基因敲除成为治疗靶点方面。这些研究基本上阐明了LSECs受损后的毛细血管化是NAFLD多种病理改变的一个
19、关键调控因素甚至可能是始动因素,因此靶向LSECs毛细血管化的干预可能成为今后治疗NAFLD的一个重要的方向。LSECs作为肝脏NPC中占比最大的细胞群,占据NPC的70%而HSC及KUPffer细胞仅占不到30%1o因此,针对LSECs的干预可能会出现更显著的治疗效果。LSECs在NAFLD进程中显示出了较强抗炎表型，此前研究多主要集中在LSECS调控血管张力、改变血流动力学异常方面。因此，LSECs抗炎表型的发现可能重新启发人们对肝脏炎症反应调控体系的思考。此外,LSECs被发现成为多种药物治疗NAFLD的潜力靶点,这提示后续NAFLD治疗相关研究的新思路，从非实质细胞出发去寻找可能的治疗
20、对策。但目前的研究仍有一些局限性。首先是目前的研究数量仍然较少，关于很多论点的相关研究十分有限和片面，需要更深入更庞大的研究进行佐证和挖掘。此外,目前这些研究更多地着眼于NAFLD建模后LSECs表型异常，从而推测LSECS在NAFLD中的作用。但是这些研究需要更加充分的体外实验进行验证，也需要更加确切靶向LSECs的体内研究进行说明。这些问题可能需要在后续的研究中进一步探讨。但总而言之，LSECs在NAFLD上仍有广阔的研究前景，有望成为有潜力的治疗靶点！参考文献1JBen-MosheS,ItzkovitzS.SpatialheterogeneityinthemammalianliverJ.
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